Faire en sorte que la mobilité électrique soit au cœur d'une économie circulaire
En novembre 2022, la COP27 a focalisé le regard du monde sur l'urgence de l'action climatique. La réalité est que nous ne réduisons pas les émissions assez vite et assez loin. Les véhicules électriques sont essentiels pour réduire le dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Mais pour véritablement transformer la planète, nous devons créer une économie circulaire où l'énergie est utilisée efficacement, où l'utilisation des matériaux est optimisée et où toutes les émissions sont réduites.
Que sont les villes circulaires ?
Les participants à la COP27 ont entendu dire que nous devions prendre des mesures radicales en matière de technologies, d'infrastructures et de réseaux pour nous rapprocher des objectifs de l'accord de Paris. Étant donné que Paris est le moteur du changement, c'est un excellent point de départ.
La consommation d'énergie de Paris a été multipliée par près de dix depuis 1800. Aujourd'hui, la ville des lumières peine à trouver suffisamment d'énergie pour les allumer. Pourtant, la ville a annoncé un plan ambitieux visant à être neutre en carbone d'ici 2050, en réduisant ses émissions d'un incroyable 100 %. Comment cela est-il possible ? En devenant une ville circulaire de premier plan dans le cadre d'une économie circulaire qui couvre la France. Elle fait partie d'un mouvement plus large à travers l'Europe visant à devenir neutre sur le plan climatique d'ici 2050.
La COP27 a défini les économies circulaires comme essentielles pour lutter contre la perte de biodiversité, les déchets et la pollution. L'économie circulaire décrit le partage, la réutilisation, la réparation, la refabrication et le recyclage des produits et des matériaux. Les émissions sont réduites au minimum, les déchets sont éliminés et les ressources vitales sont réutilisées.
On estime à 180 000 le nombre de véhicules qui entrent chaque jour dans Paris, rejetant chaque année des millions de tonnes de dioxyde de carbone. En les remplaçant par des véhicules hybrides ou électriques, on pourrait réduire les émissions à une fraction des niveaux actuels, mais ce n'est qu'un début. Le passage des combustibles fossiles à l'électricité nous offre des possibilités incroyables de changer notre façon de concevoir le rôle des véhicules et de la mobilité en général dans nos vies.
Circularité de l'automobile
La circularité dans le secteur automobile comporte trois dimensions essentielles :
- Réduction des émissions
- Efficacité énergétique
- Optimisation des matériaux
Voici ce qu'est chaque domaine d'intervention et pourquoi il est important :
- Réduction des émissions
Les véhicules électriques peuvent rompre notre dépendance à l'égard des combustibles fossiles, ce qui est bénéfique pour nous tous. Le remplacement des voitures particulières à essence par des véhicules électriques permettrait de supprimer immédiatement la quasi-totalité des émissions des rues des villes. Les nouvelles charges de mégawatts offrent une alternative au diesel pour les poids lourds et les systèmes de transit de masse qui pourraient décarboniser les transports publics et la logistique.
Une grande partie de l'électricité utilisée par les véhicules est déjà fournie par des sources renouvelables. En France, par exemple, 20 % provient de sources durables, et ce chiffre est appelé à se multiplier. Dans toute l'Europe, d'autres pays, comme la Norvège et l'Allemagne, ont une part bien plus importante d'énergies renouvelables dans leur mix, notamment l'éolien et le solaire.
À l'avenir, les sources d'énergie durables fourniront suffisamment d'énergie sûre pour tous les systèmes de transport de passagers, commerciaux et de transport en commun. En plus de réduire considérablement les émissions individuelles, le passage aux VE pourrait éliminer la chaîne d'approvisionnement en combustibles fossiles, qui est extrêmement nuisible.
Nous sommes sur le point d'éliminer les émissions, mais les principes de circularité changent complètement notre façon de concevoir la mobilité.
- Efficacité énergétique
Les VE peuvent transférer 85 à 90% de l'énergie en mouvement, alors que le moteur à combustion interne moyen en convertit moins de 30%. Ce chiffre peut parfois être aussi bas que 12 %, même après plus de 100 ans d'optimisation du moteur.
Au kilomètre, les véhicules électriques à batterie sont incroyablement économes en énergie, mais ce n'est qu'un début. La technologie qu'ils contiennent pourrait jouer un rôle dans la résolution de la crise énergétique mondiale. Les VE peuvent - et vont - passer d'une situation où ils pèsent sur le réseau à une situation où ils font partie intégrante d'un réseau intelligent.
Les récents problèmes d'approvisionnement en énergie ont mis en évidence les défis auxquels sont confrontés des pays comme la France, le Royaume-Uni et l'Allemagne pour obtenir l'énergie dont ils ont besoin. Les technologies de conversion des véhicules en réseau utiliseront les batteries des véhicules électriques pour stocker l'énergie, qui pourra être utilisée en cas de besoin. Au lieu de perdre l'énergie renouvelable provenant de sources éoliennes, hydrauliques et solaires, celle-ci peut être stockée dans les batteries des voitures. Le réseau peut puiser de l'énergie dans les batteries pendant les périodes de pointe afin de lisser les flux. Les propriétaires de véhicules peuvent également gagner de l'argent en connectant leurs véhicules au réseau intelligent.
Un réseau intelligent de véhicules pourrait fournir une capacité de batterie plus que suffisante pour alimenter un réseau intelligent capable de produire, stocker et partager une énergie 100 % durable.
- Optimisation des matériaux
Les constructeurs automobiles délaissent de plus en plus les métaux "lourds" traditionnels au profit d'autres matériaux, tels que l'aluminium, les composites et le carbone. Ces matériaux sont beaucoup plus légers que les alternatives conventionnelles, ce qui signifie que moins d'énergie est nécessaire pour les propulser.
La circularité signifie que les concepteurs réfléchissent à la manière dont les véhicules seront éliminés en fin de vie, dans le but de ne rien gaspiller. En outre, de nombreux matériaux avancés sont entièrement recyclables, ce qui est une bonne nouvelle puisque la directive sur les véhicules hors d'usage (VHU ) impose l'utilisation croissante de matériaux recyclés dans la production automobile. Bien qu'il soit impossible de créer des véhicules 100 % recyclables, les ingénieurs s'engagent à relever le défi.
Analyse du cycle de vie
La circularité ne se limite pas à la réduction des émissions de gaz d'échappement ; il s'agit de minimiser les dommages environnementaux causés par l'ensemble du cycle de vie de chaque véhicule. Une étude récente publiée dans Nature Electronics nous invite à prendre en compte le cycle de vie complet des voitures électriques, y compris les matériaux utilisés, leur fabrication, leur fonctionnement et leur élimination éventuelle.
Nous devons reconnaître que la fabrication de tous les véhicules motorisés consomme beaucoup d'énergie et de ressources. Près d'un quart de l'acier mondial est encore utilisé pour fabriquer des véhicules. Les systèmes à l'intérieur des VE utilisent un ensemble massif de puces en silicium. Enfin, et c'est peut-être le plus important, la génération actuelle de batteries de VE utilise plusieurs matériaux de terres rares, dont le lithium et le cobalt. Si toute forme de fabrication lourde est gourmande en ressources, elle est essentielle - nous pouvons la minimiser dans la mesure du possible.
Le défi consiste à ne pas échanger une catastrophe écologique (les combustibles fossiles) contre une autre (l'extraction de matériaux). Les coûts de possession d'un véhicule électrique augmentent, mais l'adoption de masse devient une priorité plus importante, et nous devons donc chercher des alternatives. Une solution potentielle consiste à abandonner la propriété individuelle au profit de la mobilité en tant que service (MaaS). Ces systèmes utilisent un modèle d'abonnement qui nous permet d'accéder aux véhicules dont nous avons besoin, sans les posséder. Les modèles MaaS sont intrinsèquement circulaires et pourraient constituer une solution de transport urbain durable.
Faire en sorte que cela se produise
Imaginez une ville où il n'y a pas de smog ni de pollution et moins de bruit. Où vos courses, vos livres et vos matériaux de construction arrivent en VE. Vous avez un VE dans votre garage (ou l'accès à un VE garé dans la rue) et un bus alimenté par batterie au coin de la rue. Il y a une borne de recharge rapide chaque fois que vous en avez besoin, et il y a toujours une place libre et un chargeur parce que vous avez réservé un créneau en ligne. Lorsque vous vous garez la nuit, la batterie renvoie de l'énergie au réseau pour que vos lumières restent allumées.
C'est un avenir qui est plus proche que vous ne le pensez. Le changement est déjà en cours, mais il reste des obstacles à abattre. Par exemple, il est facile de posséder et de conduire une voiture à essence ou au diesel parce que l'infrastructure est disponible et que le comportement est bien ancré. Culturellement, nous sommes à l'aise et familiers avec le fait de remplir le réservoir de carburant. Mais la circularité implique que nous considérions tous l'impact de nos actions.
Chaque kilomètre parcouru dans un véhicule fonctionnant aux combustibles fossiles dégage des émissions de carbone provenant du moteur. Mais chaque trajet en voiture contribue à un système mondial d'extraction, de fabrication, de logistique et d'élimination qui est dommageable pour l'environnement et l'économie. Pour atteindre une véritable neutralité carbone, nous devrions tous voyager moins et faire les choix les plus durables possibles. Cela peut signifier marcher, faire du vélo ou utiliser les transports publics au lieu de sauter dans la voiture. Pour créer des villes plus vivables, nous devrons peut-être interdire les voitures, comme le font déjà certaines villes européennes. Pour éviter la destruction, nous devons prendre des mesures radicales.
L'accès à l'infrastructure est plus simple à résoudre. Heliox a développé une gamme de points de charge pour VE abordables et de grande puissance, adaptés aux systèmes domestiques, commerciaux et de transport en commun. Notre projet pilote en cours avec le géant néerlandais des supermarchés Albert Heijn montre comment nous pouvons décarboniser les livraisons. Les nouveaux systèmes de recharge mégawatts peuvent recharger les camions et les bus bien plus rapidement que n'importe quel véhicule à combustible fossile, et ce pour une fraction du coût.
La mobilité électrique est au cœur d'une économie circulaire - et Heliox joue un rôle crucial dans ce changement.
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